风电叶片气动附件、叶片以及风力发电机组的制作方法

本申请涉及风电，特别是涉及一种风电叶片气动发附件、叶片以及风力发电机组。

背景技术：

1、节能减排目标的提出，推动了风力发电和光伏发电的发展。为降低风力发电的成本，风力发电机组的大型化是风力发电的发展趋势。

2、叶片为大型的风力发电机组中的关键部件之一。为匹配大容量的风机且保持风力发电的经济性，叶片需要同时具备大型化与轻量化的两个特点，但重量轻、材质柔、尺寸长的叶片受外界因素影响较大，导致机组性能下降。甚至，叶片还可能开裂、断裂，导致整机损毁的严重后果。

3、在叶片上部署设备需要面临布线困难、安装困难的问题，还需要考虑叶片上的供电、防雷、空气动力学的影响以及其他恶劣环境因素的影响，导致目前对叶片进行监测的方案和设备较少。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种风电叶片气动附件、叶片及风力发电机组，以实现对风力发电机组上叶片的监测。

2、第一方面，根据本申请实施例提供了一种风电叶片气动附件，所述风电叶片气动附件包括壳体，所述壳体形成腔体结构，在所述腔体结构内，设有供电模块中的至少部分器件、处理模块和通信模块；所述供电模块用于为所述处理模块提供电能；所述处理模块分别与设于风力发电机组的叶片上的传感器和所述通信模块连接，用于获取所述传感器采集的叶片状态数据，并将所述叶片状态数据发送至所述通信模块；所述通信模块用于将所述叶片状态数据发送至设于所述风力发电机组内的数据接收器。

3、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述供电模块包括发电装置和储能件；所述储能件设于所述腔体结构中。

4、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述发电装置包括光能发电装置，所述光能发电装置设于所述腔体结构外，用于将环境中的光能转换为电能。

5、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述发电装置包括机械能发电装置，所述机械能发电装置设于所述腔体结构内，用于将所述叶片的机械能转换为电能。

6、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述风电叶片气动附件为涡流发生器。

7、第二方面，根据本申请实施例提供了一种风力发电机组的叶片，所述叶片上设有传感器和如第一方面所述的风电叶片气动附件。

8、第三方面，根据本申请实施例提供了一种风力发电机组，包括如第二方面所述的风力发电机组的叶片。

9、第四方面，根据本申请实施例提供了一种叶片状态监测方法，应用于如第一方面所述的风电叶片气动附件，所述叶片状态监测方法包括：在所述风电叶片气动附件中，通过供电模块为处理模块供电；通过所述处理模块，控制传感器采集叶片状态数据；通过所述处理模块，控制通信模块将所述叶片状态数据发送至设于风力发电机组系统内的数据接收器，以在所述风力发电机组系统内对所述叶片状态数据进行数据存储和/或数据分析。

10、在第四方面的一种可能的实现方式中，所述供电模块包括发电装置和储能件，所述在所述风电叶片气动附件中，通过供电模块为处理模块供电，包括：在风力发电机组满足所述发电装置的发电条件的情况下，通过所述发电装置为所述处理模块供电；在所述风力发电机组不满足所述发电装置的发电条件的情况下，通过所述储能件为所述处理模块供电。

11、在第四方面的一种可能的实现方式中，所述发电装置包括光能发电装置，所述在所述风力发电机组满足所述发电装置的发电条件的情况下，通过所述发电装置为所述处理模块供电，包括：在叶片所在环境的光照强度大于强度阈值的情况下，通过所述光能发电装置为所述处理模块供电。

12、在第四方面的一种可能的实现方式中，所述发电装置包括机械能发电装置，所述在所述风力发电机组满足所述发电装置的发电条件的情况下，通过所述发电装置为所述处理模块供电，包括：在叶片的转动速度大于速度阈值的情况下，通过所述机械能发电装置为所述处理模块供电。

13、本申请实施例中，在风电叶片气动附件中形成腔体结构，在腔体结构中设置供电装置的至少部分器件、处理模块和通信模块，供电模块用于为处理模块连接，处理模块用于将叶片上传感器采集的叶片状态数据发送至通信模块，通信模块用于将叶片状态数据发送至风力发电机组内的数据接收器。如此，实现了风力发电机组的叶片状态监测。可见，本申请实施例通过腔体结构降低空气动力学、恶劣环境因素对供电模块的至少部分器件、处理模块和通信模块的影响，降低了这些模块的安装难度；在布线方面，供电模块连接处理模块，处理模块连接叶片上的传感器和通信模块，整体布线简单，还通过自供电方式解决了供电问题；尤其，本申请实施例利用风电叶片气动附件有利于辅助实现叶片转动，而不会对叶片转动产生不利的气动学影响的特点，利用风电叶片气动附件实现叶片监测，避免了叶片监测的各个模块对叶片转动产生不利的气动学影响。

14、附图说明

15、下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

16、图1为本申请实施例提供的风电叶片气动附件1的结构示意图一；

17、图2为本申请实施例提供的风电叶片气动附件1的结构示意图二；

18、图3为本申请实施例提供的风电叶片气动附件1的结构示意图三；

19、图4为本申请实施例提供的风电叶片气动附件1的结构示意图四；

20、图5为本申请实施例提供的风电叶片气动附件1的结构示意图五；

21、图6为本申请实施例提供的风电叶片气动附件1的结构示意图六；

22、图7为本申请实施例提供的叶片状态监测方法的流程示意图。

技术特征：

1.一种风电叶片气动附件(1)，其特征在于，所述风电叶片气动附件(1)包括壳体，所述壳体形成腔体结构，在所述腔体结构内，设有供电模块(10)中的至少部分器件、处理模块(20)和通信模块(30)；

2.根据权利要求1所述的风电叶片气动附件(1)，其特征在于，所述供电模块(10)包括发电装置(11)和储能件(12)；

3.根据权利要求2所述的风电叶片气动附件(1)，其特征在于，所述发电装置(11)包括光能发电装置，所述光能发电装置设于所述腔体结构外，用于将环境中的光能转换为电能。

4.根据权利要求2所述的风电叶片气动附件(1)，其特征在于，所述发电装置(11)包括机械能发电装置，所述机械能发电装置设于所述腔体结构内，用于将所述叶片的机械能转换为电能。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的风电叶片气动附件(1)，其特征在于，所述风电叶片气动附件为涡流发生器。

6.一种风力发电机组的叶片，其特征在于，所述叶片上设有传感器和如权利要求1-5中任一项所述的风电叶片气动附件。

7.一种风力发电机组，其特征在于，包括如权利要求6所述的风力发电机组的叶片。

8.一种叶片状态监测方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5任一项所述的风电叶片气动附件，所述叶片状态监测方法包括：

9.根据权利要求8所述的叶片状态监测方法，其特征在于，所述供电模块包括发电装置和储能件，所述在所述风电叶片气动附件中，通过供电模块为处理模块供电，包括：

10.根据权利要求9所述的叶片状态监测方法，其特征在于，所述发电装置包括光能发电装置，所述在所述风力发电机组满足所述发电装置的发电条件的情况下，通过所述发电装置为所述处理模块供电，包括：

11.根据权利要求9所述的叶片状态监测方法，其特征在于，所述发电装置包括机械能发电装置，所述在所述风力发电机组满足所述发电装置的发电条件的情况下，通过所述发电装置为所述处理模块供电，包括：

技术总结
本申请涉及一种风电叶片气动附件、叶片以及风力发电机组，风电叶片气动附件包括壳体，壳体形成腔体结构，在腔体结构内，设有供电模块中的至少部分器件、处理模块和通信模块；供电模块用于为处理模块提供电能；处理模块分别与设于风力发电机组的叶片上的传感器和通信模块连接，用于获取传感器采集的叶片状态数据，并将叶片状态数据发送至通信模块；通信模块用于将叶片状态数据发送至设于风力发电机组内的数据接收器。从而，基于风电叶片气动附件，实现对风力发电机组的叶片监测。

技术研发人员：刘辉,张磊,李明辉
受保护的技术使用者：北京金风科创风电设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8